JPWO2015016154A1 - 開閉具 - Google Patents
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Abstract
Description
例えば、蝶番で止められた箇所を軸にして揺動(スイング)する開き戸や、溝もしくはレールに沿ってスライドする引き戸、さらには回転ドアがある。
また、ドア本体の各下端縁は、誘電率の低い合成樹脂を強化して金属材と同等の強度を持たせた強化合成樹脂製の下部補強フレームで補強されている。
また、2つのドア本体121が開くことにより形成されるドア通路の床下には、静電容量式センサーがドア通路の入口側から出口側にわたって延出するように敷設されている。
このため、自動ドアなどで消費する電力の他に、調光ガラスのための電力消費が必要となるため、結果的に多くの電力を消費してしまうという問題があった。
また、電気設備は大掛かりなものになるため、自動ドア本体に組み込むことができず、自動ドア本体とは別に電気設備を設ける必要があった。
また、本明細書において、「液晶素子」とは、それぞれに電極が付けられた2枚の基板に液晶組成物が挟まれたものであり、液晶エレメントとも呼ばれるものである。
基板は、フィルム基板やガラス基板など、基板として機能する各種のものとして総括的に意味し、本明細書において単に基板と記載した場合は、上記のように総括的な意味である。
本明細書において、可視化とは液晶素子を透明な状態に変化させることを意味し、不可視化とは液晶素子を不透明な状態に変化させることを意味する。ただし、定量的な透明度によって規定されるものではなく、視覚的かつ常識的に判断される。
また、検知部によって、物体の検知を物体との接触または非接触で行ない、液晶素子を可視状態もしくは不可視状態にするための信号を発信する。
この場合、少ない電力で液晶素子が駆動するので、電力消費を極めて少なくすることができる。なお、下限の電圧値は、液晶素子を駆動させるために必要な量であればよく、駆動安定性の観点から好ましくは5V以上であり、より好ましくは15V以上である。
この場合、電池を組み込んだ給電装置を本発明の開閉具に組み込むことが可能である。
液晶素子が電池でも駆動するため、不安定な電力供給時でも使用することが可能である。
電池の種類に制限はなく、乾電池や蓄電池だけでなく、電卓などで使用される太陽電池(ソーラーパネル)や、フィルム状の透明太陽電池、圧力を電気エネルギーに変換する圧電装置、熱エネルギー、振動エネルギーさらには開閉具の開閉動作によって生じる運動エネルギーなどを電気エネルギーに変換する各種の発電装置も電池として扱うことができる。
また、蓄電池を用いる場合は、前記の太陽電池や発電装置と組み合わせて用いることもできる。
また、開口部に液晶素子が配置されているので、通常、開閉具の開口部に設置される透明部材としての役割も液晶素子が果たすことができる。
また、非接触型のセンサーを使用するため、病院や調理場など衛生面に注意を払う必要がある場所での使用に効果的である。
例えば、物体を検知部が検知し、液晶素子を不可視化させた場合において、不可視状態を維持させる必要がなければ、検知を解除した時点で元の可視状態に戻ることができるため、検知時以外は常に同じ可視状態やドアの外観を保持できる。
図1は、本発明を適用した扉の一例を示す概略図である。
また、本発明の扉1は、本体2に形成された開口部に配置された液晶素子4を備える。
また、開口部は、本体2の略中央部に本体2の上下方向に沿って形成されているので、液晶素子4も本体2の略中央部に本体2の上下方向に沿って配置されている。
また、手掛部の形状に限定はなく、レバー形状、ノブ形状、つまみ形状、握り玉形状など各種形状のものが利用できる。また、本発明の開閉具が窓の形態である場合は、窓枠が手掛部となる。また、スライドドアなどで多用されている各種の取手も手掛部として使用できる。
なお、非接触ICカードなどのRFタグは、対応するアンテナ装置と接触させて用いる場合もあるが、一般的には、これらも非接触型センサーとして扱うことができる。一般にはRFタグと、これに対応するアンテナ装置を纏めてRFIDと呼んでおり、本明細書でもRFIDの記載でRFタグとアンテナ装置一式を意味する。この他、バーコードによる認証も、非接触型センサーとして扱うことができる。
そして液晶素子4は、タッチセンサー3の検知が解除された場合に、不可視状態になる。
この液晶組成物には、本発明の効果を妨げない範囲で、モノマー以外の化合物や、各種添加剤などをさらに添加してもよい。
よって、曲面を持つような透明部材に液晶素子を貼り合わせて使用する場合などにおいて利便性が高い。
また、液晶素子を単独で使用する場合や、剛性をより高くしたい場合などは、ガラス基板などのような高い硬度を持つ基板を使用することもできる。
勿論、ハードコート剤やトップコート剤などの各種保護用組成物を基板やフィルム材料などに塗布し、液晶素子が外力により破壊され難くすることも可能である。
すなわち、液晶素子に電圧が印加された場合、液晶素子は可視状態になる。
すなわち、液晶素子に電圧が印加されていない場合、液晶素子は不可視状態になる。
さらに、制御回路5は、バッテリー8の30V未満という極めて低い電圧を、液晶素子制御ケーブル9を通して液晶素子4に印加する。
そして、30V未満という極めて低い電圧が印加された液晶素子4は可視状態になる。
しかし、本発明に使用する液晶素子は、30V未満という電気工事を必要としない程度の電圧で駆動する。
また、絶縁物の劣化や半導体素子などの劣化も、電圧が高い方が早く進むので、本発明の開閉具自体の寿命も長寿命化する。
すると、制御回路5も、バッテリー8の電圧を液晶素子に印加しないので、電圧が印加されない液晶素子4は不可視状態になる。
また、時間設定部10は、時間設定ケーブル11を介して液晶素子4に接続されている。
また、時間を設定するための入力装置を、本発明の開閉具の本体に設置してもよく、または、本体とは独立した外部コンピューター装置から電子的に接続し、この外部コンピューター装置から入力してもよい。
しかし、本発明の開閉具が液晶素子とは別に本体を備えていれば、開閉具の強度を高めることができるので好ましい。
また、一方、開口部に配置されたガラス部材などの透明部材の少なくとも一部に液晶素子が取付けられていれば、人や物が透明部材に衝突しても、液晶素子が保護フィルムの働きをして透明部材が破損し難くなる。
ここで「所定の範囲」とは、例えば液晶素子に手が届く範囲を意味する。
また、一方、検知部が液晶素子から所定の範囲内に位置する物体を検知するのであれば、物体が液晶素子から所定の範囲内に位置するだけで、液晶素子を不可視状態もしくは可視状態にすることができる。
時間設定部を備えることで、例えば、手掛部に触れて液晶素子が不可視状態から可視状態になるまでに要する時間は短く、手掛部から手を離して液晶素子が可視状態から不可視状態になるまでに要する時間は長くすることもできる。
本発明に使用する液晶素子は、記述のとおり高い電圧を必要としないが、自動ドアのようにドア自体を動かすための電力が必要である場合は、液晶素子を駆動させるための電力を、ドア自体を動かす電力から併せて供給することも可能である。
また、図2(a)に示すように、室内の人13が部屋を出ようとして、本発明の扉1に近づいている。
従って、液晶素子4を通して本発明の扉1の向こう側を見ることができる。
また、図2(b)には、液晶素子4を通して廊下の人14が見える例を示している。
本発明の扉1に使用される30V未満という低電圧で可視状態になる液晶素子4に電圧を印加した。
このような液晶素子4として、横150mm×縦1750mm×厚さ7mmの液晶素子を使用した。高分子分散型液晶は、フルオロフェニルピリミジン系を主成分とする液晶組成物にアクリル系モノマーを添加し、紫外線を照射することで得た。なお、液晶素子4の構造は、2枚のガラス基板(各、厚さ3mm)の間に高分子分散型液晶の層が挟持されており、液晶素子4の縦方向の両端部中央において、高分子分散型液晶に直接ITO電極が接地するよう取り付けられたものであった。
すると、液晶素子4は0.1秒で可視状態になった。また、電圧の印加を止めたところ、液晶素子4は0.1秒で不可視状態になった。
通常の電圧を印加されて可視状態になる従来の液晶素子に電圧を印加した。また、従来の液晶素子の大きさは、実施例1と同じく横150mm×縦1750mm×厚さ7mmである。なお、従来の液晶素子には、ビフェニル系化合物を主成分とする液晶組成物を使用した以外は、実施例1に記載の液晶素子と同じ構造とした。
実施例と同様に、3つの単三型乾電池を使い、昇圧して、従来の液晶素子に15Vの電圧を印加した。しかし、従来の液晶素子は変化しなかった。
すなわち、一般に人体は42V以上の電圧を受けると生死に関わるので、60Vで可視状態になる従来の液晶素子を使用した場合は、感電死するおそれがある。
つまり、誤って人が本発明の開閉具に衝突して液晶素子を突き破っても、感電死に至ることがなく、また、感電による発火のおそれも極めて低い。
実施例1に記載の液晶素子4を、横800mm×縦2000mm×厚さ45mmの本体2にとりつけた。なお、本体2は、図1と同様の構造をもち、検知部などの各部品も図1に記載の位置に取り付けたものであった。
バッテリー8は実施例1と同様、3つの単三型乾電池とし、本体2内に収納した。手掛部3Aはレバー形状とし、レバー内にタッチセンサーを取り付けた。なお、手掛部3Aは、本体の表裏側2つに各々設けた。
実施例2に記載の液晶素子4を、比較例1に記載の液晶素子としたほかは、実施例2と同じ構成とした。
この本体を壁に取り付けて使用した。室内の人13がレバーに触れても液晶素子が透明にはならず、ドア向こうの様子は見えなかった。室内の人13と廊下の人14が本体を挟み対峙した状況において、廊下の人14が入室したため、本体2の開閉時に互いが衝突する事故が発生した。
比較例2において、電源(バッテリー)を一般の100V電圧にする工事を行なおうとしたが、本体内にバッテリー装置を内蔵させることができず、本体とは独立した電気工事を行なう必要が生じた。このための工事には、電気工事士の資格を有する専門家が必要であり、かつ壁12または床の配電工事が必要とのことで、大掛かりな工事が必要であった。
実施例2の構成において扉(開き戸)の代わりに引き戸とし、タッチセンサーの代わりに、非接触ICカードをRFタグとしたRFIDを用いた。具体的には、この非接触ICカードに対応するアンテナ装置を引き戸の表裏面に設置した。このRFIDは、非接触ICカードをアンテナ装置に近づけると磁気が発生し、微弱な電流が流れるものである。
実施例3の構成において、RFIDを引き戸の表側のみに取り付けた。引き戸の手掛け部は、略縦長C字状の取手(裏表側に各1つづつ)であり、引き戸の裏側に位置する取手には、タッチセンサーを取り付けた。この引き戸は、一方はRFIDにより、もう一方はタッチセンサーの感知により、一瞬(0.1秒ほど)で液晶素子を透明にできた。
実施例2の構成において、乾電池の代わりに充電池(ニッケル水素乾電池)を使用した。またこの充電池は、市販のアモルファスシリコン太陽電池(約200mm×450mm、定格4W)で充電可能なように回路設計されたものであった。アモルファスシリコン太陽電池は2枚用意し、それぞれ扉の表裏面に、液晶素子と並べるように取り付けた扉を得た。
このため、家屋やオフィス、工場などで好適に使用することができる。
2 本体
3 タッチセンサー
3A 手掛部
4 液晶素子
5 制御回路
6 センサーケーブル
7 電力供給ケーブル
8 バッテリー
9 液晶素子制御ケーブル
10 時間設定部
11 時間設定ケーブル
12 壁
13 室内の人
14 廊下の人
Claims (8)
- 物体を検知する検知部と、
可逆的に不可視状態と可視状態との間で変化可能であり、かつ、前記検知部が物体を検知した場合に低電圧で駆動させて可視状態もしくは不可視状態になる液晶素子とを備える
開閉具。 - 前記液晶素子が、30V未満で駆動可能である
請求項1に記載の開閉具。 - 前記液晶素子が、電池で駆動可能である
請求項2に記載の開閉具。 - 開口部が形成され、同開口部に前記液晶素子が配置された本体と、
該本体に取付けられた手掛部とを備え、
前記検知部が、前記手掛部に接触した物体を検知する
請求項1〜3のいずれか1つに記載の開閉具。 - 開口部が形成された本体と、
前記開口部に配置されると共に、少なくとも一部に前記液晶素子が取付けられた透明部材と、
前記本体に取付けられた手掛部とを備え、
前記検知部が、前記手掛部に接触した物体を検知する
請求項1〜3のいずれか1つに記載の開閉具。 - 前記検知部が、前記液晶素子から所定の範囲内に位置する物体を検知する
請求項1〜3のいずれか1つに記載の開閉具。 - 前記液晶素子が、前記検知部の検知が解除された場合に、不可視状態もしくは可視状態になる
請求項1〜3のいずれか1つに記載の開閉具。 - 前記検知部が物体を検知した場合もしくは前記検知部の検知が解除された場合に、前記液晶素子が不可視状態から可視状態になるまでに要する時間、および前記液晶素子が可視状態から不可視状態になるまでに要する時間を設定する時間設定部を備える
請求項1〜3のいずれか1つに記載の開閉具。
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